Інструкція з виконання роботи

Етап виконання завдання	Команди Matlab
1. Зробіть свою папку робочою папкою MATLAB.	ЛКМ по кнопці праворуч від поля Current Directory
2. Відкрийте вікно робочої папки.	View – Current directory
3. Відкрийте модель, побудовану в лабораторній роботі № 4.	подвійне клацання по lab3.mdl
4. Збережіть модель у своїй папці під ім'ям lab5.mdl. Виділіть мишкою регулятор разом з інтегратором і перетворіть його в підсистему.	File – Save as... Edit – Create subsystem
5. Дайте підсистемі ім'я Регулятор, розташуєте назву згори і виберіть фоновий колір на свій смак.	Подвійне клацання по імені ПКМ – Format – Flip name ПКМ – Background color
6. Визначте для входу і виходу цього блоку імена е і u відповідно.	Подвійне клацання по блоці ЛКМ на імені входу або виходу
7. Аналогічно побудуйте підсистему Привід з входом u і виходом delta і підсистему Судно з входами f і delta і виходом phi. Збережіть модель і скопіюйте її через буфер обміну в звіт.
8. Обведіть мишею(при натиснутій ЛКМ) усі блоки, окрім джерел сигналів і осцилографів. Створіть підсистему Лінійна система з входами r(заданий курс) і f(відхилення) і виходами phi і delta.	Edit – Create subsystem
9. Скопіюйте блок Лінійна система і змініть його ім'я на Нелінійна система. Підключіть до входів нового блоку ті ж сигнали(заданий курс і відхилення), що і для першого блоку. Встановіть для блоку лінійної системи жовтий фоновий колір, а для нелінійної - фіолетовий.	Перетягнути за допомогою ПКМFormat – Background color
10. Відкрийте підсистему Привід в нелінійній системі. Ми побудуємо нелінійну модель приводу, враховуючи обмеження на кут перекладання керма і швидкість його зміни.	Подвійне клацання по блоці
11. Видаліть сполучні лінії.	ЛКМ на елементі, натиснути Delete.
12. Змініть передавальну функцію на .	Подвійне клацання по блоці · Denominator
13. Відкрийте вікно Library Browser.	View – Library Browser
14. Перетягніть у вікно моделі блок Sum з групи Math Operations. Змініть його так, щоб організувати негативний зворотний зв'язок.	Подвійне клацання на блоці |+ - в полі List of signs
15. Перетягніть у вікно моделі два блоки Saturation(насичення) з групи Discontinuities. Розташуйте один блок перед інтегратором(обмеження на швидкість перекладання), другий, - після(обмеження на кут перекладання).
16. Введіть потрібні межі допустимих значень, так щоб швидкість перекладання керма була не більше 3 градусів в секунду, а кут перекладання - не більше 30 градусів. У звіті вкажіть усі встановлені значення.	Подвійне клацання на блоці · Upper limit · Lower limit
17. З'єднайте блоки потрібним способом. Збережіть модель. Скопіюйте схему нелінійної підсистеми Привід в звіт.
18. Закрийте зайві вікна і перейдіть в головне вікно моделі. Звільніть обидва осцилографи від зв'язків, перетягнувши їх управо при натиснутій клавіші Shift.
19. Перетягніть у вікно моделі два блоки Mux(мультиплексор) з групи Signal Routing. Ці блоки служать для об'єднання сигналів в "джгут"(багатожильний кабель).
20. З'єднайте входи першого блоку з сигналами управління(delta) лінійної і нелінійної систем, а вихід - з входом осцилографа Руль.
21. Аналогічно з'єднаєте входи другого мультиплексора з сигналами виходу(phi) лінійної і нелінійної систем, а вихід - з входом осцилографа Курс.
22. Збережіть модель і скопіюйте її через буфер обміну в звіт.
23. Встановіть заданий курс 10 градусів і відхилення 0. Виконайте моделювання і подивіться результати. Жовтий графік показує зміну першого входу осцилографів (лінійна система), фіолетовий - другого(нелінійна система).
24. Поясніть розбіжність між результатами моделювання лінійної і нелінійної системи. Яка нелінійна ланка істотно впливає на результат?
25. Створіть новий M-файл.	File – New – M-file
26. У вікні редактора введіть команди для виведення графіків перехідних процесів по курсу. Тепер масив phi містить 3 стовпці: час і сигнали з двох входів осцилографа(виходи лінійної і нелінійної системи). Увесь текст праворуч від знаку читається коментарем. Третій параметр команди plot означає колір: 'b' - синій, 'g' - зелений, 'r' - червоний і так далі(див. довідку по цій команді). Команда hold on означає, що не потрібно стирати старий графік, hold off - потрібно.	figure(1); % Відкрити рис. 1 subplot(2,1,1); plot(phi(:,1),phi(:,2),'b'); hold on; plot(phi(:,1),phi(:,3),'g'); hold off; legend('Лінійна система',... 'Нелінійна система')
27. Збережіть файл під ім'ям lab4graph.m.	File - Save
28. Запустіть файл(скрипт) на виконання. Якщо графік не з'явився на екрані, дивитеся повідомлення про помилки в командному вікні MATLAB.	клавіша F5
29. Збільште розмір шрифту, вставивши цю команду відразу після виклику subplot. Тут gca означає поточні осі координат(get current axis). Ще раз запустите скрипт.	set(gca,'FontSize',16);
30. Додайте в скрипт назву графіку і осей координат, так само, як і в роботі № 4.	title('Поворот на 10 градусів') xlabel('Час, сек'); ylabel('\phi, град');
31. Збільште товщину ліній. За допомогою функції get ми спочатку отримуємо масив покажчиків(хэндлов, handle) на усі об'єкти-лінії. Потім за допомогою функції set встановлюємо для кожної лінії властивість LineWidth(товщина лінії), рівну 1,5 пункту. Збережіть файл і запустіть його на виконання.	h = get(gca, 'Children') set(h(1),'LineWidth',1.5) set(h(2),'LineWidth',1.5)
32. Додайте в скрипт команди, за допомогою яких в нижній половині вікна на одному графіку будуються криві зміни сигналу управління в лінійній і нелінійній системах. Не добавляйте заголовок для цього графіку(він заважатиме верхньому графіку).
33. Зробіть так, щоб скрипт працював правильно. Скопіюйте текст скрипта в звіт.
34. Запустіть скрипт на виконання. Скопіюйте отриманий графік в звіт.
35. Змініть величину заданого курсу на 90 градусів і знову проведіть моделювання.	Подвійне клацання по блоці Заданий курс ввести 90 в полі Final value
36. Перейдіть у вікно редактора і змініть назву графіку на "Поворот на 90 градусів". Знову запустіть скрипт і скопіюйте побудований графік в звіт.	title('Поворот на 90 градусів') клавіша F5 print -dmeta
37. Поясніть, чому розбіжність вийшла така істотна розбіжність між лінійною і нелінійною моделями? Як тепер нелінійності впливають на результат?

Таблиця коефіцієнтів

Варіант	, сек	,рад/сек	, сек	, сек
	16.0	0.06
	16.2	0.07
	16.4	0.08
	16.6	0.07
	16.8	0.06
	17.0	0.07
	17.2	0.08
	17.4	0.07
	17.6	0.06
	17.8	0.07
	18.0	0.08
	18.2	0.09
	18.4	0.10
	18.6	0.09
	18.8	0.08
	19.0	0.07
	19.2	0.08
	19.4	0.09
	19.6	0.10
	18.2	0.0694

 

Контрольні питання до захисту

1. Див. усі питання до робіт № 1, № 2 і № 3.

2. Як побудувати підсистему з декількох існуючих блоків моделі?

3. Скільки входів і виходів може мати підсистема?

4. Як редагувати підсистему?

5. Як змінити назви входів і виходів підсистеми?

6. Як скопіювати існуючий блок або підсистему?

7. Як видалити блок або сполучну лінію?

8. Поясніть структуру нелінійної моделі приводу.

9. Чому в нелінійній моделі не можна використати загальну передатну функцію лінійної моделі приводу?

10. Як вибираються межі насичення для блоку, розташованого на вході інтегратора?

11. Як звільнити блок від зв'язків з іншими блоками?

12. Поясніть призначення блоку Mux.

13. Як розібратися, який сигнал поступає на перший вхід осцилографа(через мультиплексор), який - на другій?

14. Що таке скрипт в середовищі MATLAB?

15. Що означає знак нутри скрипта?

16. Як вводити декілька команд в одному рядку?

17. Як правильно перенести довгу команду на наступний рядок?

18. Що означає третій параметр при виклику функції plot?

19. Що означають команди hold on і hold off?

20. Як запустити скрипт на виконання?

21. Як виконати тільки деякі команди із скрипта?

22. Що означає gca?

23. Для чого служать функції set і get?

24. Як дізнатися і змінити розмір шрифту на графіці?

25. Навіщо потрібний хэндл(handle) графічного об'єкту?

26. Як змінити товщину лінії на графіці?

27. Де виводяться повідомлення про помилки в скрипті?

[1] Числові значения , , и потрібно взяти із таблиці в кінці файлу.

[2] Значение было определено в лабораторной работе № 2.